Почвы в ареале ели аянской

Почвы под лесами с участием и преобладанием ели аянской в пределах ее ареала изучены неодинаково, но материалы по их характеристике имеются из различных частей Дальнего Востока. Они указывают на неоднородность почв вследствие существенного различия ведущих факторов почвообразования.
Опубликованные работы отражают сложность и дискуссионность вопросов классификации этих почв. Длительное время считалось, что под темнохвойными лесами развиты классические подзолистые почвы, а подзолообразование рассматривалось как зональный процесс. Наиболее ярко эта точка зрения отражена в работах С.А. Золотарева. Начиная с публикации К.П. Богатырева все больше авторов считают, что под темнохвойными лесами формируются бурые почвы. Наличие же осветленного горизонта в почвенном профиле, по мнению С.В. Зонна, не обязательно свидетельствует о подзолистом процессе; в условиях Сихотэ-Алиня оно чаще всего обусловлено псевдооподзоливанием.
Соотношение между основными элементарными почвенными процессами, определяющими особенности почв, неодинаково в различных частях ареала ели. Это следствие неоднородности климатических и гидрологических условий, материнских горных пород, региональных особенностей состава темнохвойных лесов. На большей части территории почвы под ельниками глубоко промерзают, что оказывает большое влияние на происходящие в них почвенно-биологические процессы и их водно-физические свойства; особое значение для почвообразования имеет длительность сохранения сезонной мерзлоты в почве, мощность которой, как мы видели, увеличивается с продвижением к северной границе ареала ели. Одновременно с этим происходит обеднение состава темно хвойных лесов и повышение роли мхов в нижних ярусах.
С удалением от морского побережья возрастают неустойчивость режима атмосферного увлажнения и в целом контрастность климатических условий, оказывающих особенно большое влияние на почвообразование через водно-физические свойства почв и особенности разложения органического вещества. Наконец, в областях современного вулканизма, помимо зональных факторов, большое влияние на почвообразование оказывают вулканогенные и сопутствующие им процессы. Некоторые авторы относят вулканизм к числу основных факторов почвообразования.
Наиболее полно изучены почвы под темнохвойными лесами Сихотэ-Алиня, Сахалина и Камчатки.
В обзорном очерке, посвященном почвам южной части Дальнего Востока, Ю.А. Ливеровский высказывает точку зрения о том, что в Приамурье под темнохвойными лесами развиты буротаежные и иллювиально-гумусовые почвы, а на Сахалине - идентичные им горнолесные кислые гумусо-иллювиальные. Согласно исследованиям Г.И. Иванова, под пихтово-еловыми лесами Сихотэ-Алиня формируются бурые таежные почвы, которые он делит на горно-таежные кислые и горно-таежные кислые иллювиально-гумусовые. Несколько позже Иванов уточнил номенклатуру этих почв и отнес их к горным буротаежным иллювиально-гумусовым. Для этих почв характерно наличие полуразложившейся подстилки, темно-серого или буровато-серого гумусового горизонта мощностью до 8—10 см. Горнотаежным кислым почвам свойственна высокая кислотность (pH водной 4.1—4.8), содержание гумуса в аккумулятивном горизонте до 10—11% и резкое снижение его количества вниз по профилю, накопление илистых частиц в поверхностных горизонтах.
Горно-таежные кислые иллювиально-гумусовые почвы отличаются сильнокислой реакцией среды, хорошо выраженным иллювиальным Горизонтом коричневого или буро-коричневого цвета, где содержание гумуса достигает 15%. Механический состав этих почв суглинистый, характерно оглинивание верхней части профиля.
Гумусообразование в почвах темнохвойных лесов идет с резким преобладанием фульвокислот, однако отношение гуминовых и фульвокислот зависит от особенностей органического опада: с увеличением остатков травянистых растений в нем возрастает количество гуминовых кислот. Этот интересный вывод свидетельствует в том, что состав гумуса под разными группами типов пихтово-еловых лесов существенно различается; в южных травянистых ельниках участие агрессивных фракций гумусовых кислот значительно ниже.
В почвах темнохвойных лесов обычно имеется большое количество мицелия и отдельных гиф грибов, пронизывающих почвенный профиль. Например, в бассейне оз. Кизи в почвах под пихтово-еловыми лесами был обнаружен своеобразный ,,грибной” горизонт, залегающий непосредственно под слоем мхов и представляющий собой пористую органическую массу пепельного цвета; мощность его 4-5, иногда 10 см. Обильное развитие мицелия отмечалось также на отдельных участках под усыхающими пихтово-еловыми лесами левобережного Приамурья.
В целом почвам темнохвойных лесов Сихотэ-Алиня свойственны высокая биологическая активность, отсутствие, как правило, морфологически выраженного подзолистого горизонта, слабый вынос полуторных окислов из верхних горизонтов.
На широкое распространение буроземообразования в Сихотэ-Алине под лесами с участием и преобладанием ели аянской указывается также в работах А.П. Сапожникова, А.П. Сапожникова и Л.Т. Крупской, Г.Г. Мусорока и других авторов. В то же время Б.Ф. Пшеничников считает, что под этими лесами формируются подзолистые иллювиально-гумусовые почвы. Г.Г. Мусорок и А.П. Сапожников с соавторами обращают внимание на развитие процессов псевдооподзоливания в этих почвах. Ю.И. Ершов и А.М. Ивлев считают, что в приокеанической части Приамурья под зеленомошными темнохвойными лесами распространены подбуры, а также иллювиально-гумусовые буроземы, которые формируются на южной границе хвойных лесов.
Строение почвенного профиля под пихтово-еловыми и еловыми лесами зависит от высотного положения участка, крутизны склона, степени дренированности и других причин. В подгольцовых лесах почвенный профиль, как правило, развит неполно, почвы формируются на крупнообломочном материале, нередко фрагментарны. Это же характерно и для горных темнохвойных лесов, располагающихся на крутых склонах. Полные почвенные профили развиваются в нижних частях склонов, на платообразных участках и надпойменных террасах. В условиях даже временного избыточного увлажнения в почвах достаточно выражены глеевые процессы, получающие значительное развитие в переувлажненных елово-лиственничных лесах, но ели здесь уже не принадлежит доминирующая роль.
В горных еловых лесах без примеси пихты очень большое влияние на морфологический облик почвенного профиля оказывает длительная сезонная мерзлота, которая обусловливает интенсивный внутрипочвенный сток, приводящий к выносу мелкозема и мелкообломочного материала и, кроме того, к деформации почвенного профиля за счет отложения на поверхности почвы мелкозема и перераспределения опада и подстилки. Аккумуляция частиц, выносимых с верхних частей склонов, идет довольно интенсивно и сопровождается формированием даже на крутых склонах фрагментов погребенных горизонтов, которые, по наблюдениям А.П. Сапожникова, представлены органогенными прослойками и линзами. Почвы обычно формируются на крупнообломочном материале, фрагментарны, имеют неполно развитый профиль с хорошо выраженным оторфованным горизонтом. В ряде случаев органогенные горизонты располагаются непосредственно на крупных обломках горных пород, что характерно для подгольцовых еловых лесов.
В прибрежной полосе, вытянутой вдоль западного побережья Охотского моря, фрагментарность почв под ельниками хотя и сохраняется, почвенный профиль достаточно хорошо дифференцирован на горизонты. Это связано в первую очередь с тем, что ельники занимают здесь более низкий гипсометрический уровень. В почвенном профиле отсутствует осветленный горизонт, хотя признаки скрытого оподзоливания почв, по мнению А.П. Сапожникова, в ряде случаев выражены. Промывной режим тут предопределяет вынос органических и минеральных веществ в вице растворов; вынос мелкозема и обломочного материала происходит менее интенсивно.
Под еловыми лесами Шантарского архипелага распространены подзолистые почвы, в которых хорошо выражен осветленный горизонт мощностью 4—17 см. Он отмечен на всех дренированных участках, занятых еловыми и вторичными елово-лиственничными лесами.
Под темнохвойными лесами Сахалина, по исследованиям А.М. Ивлева, развиваются горно-лесные бурые почвы, причем, по наблюдениям И.Т. Дуплищева и др., существенные отличия в их физико-химических показателях под лесами с различными преобладающими породами (елью или пихтой) отсутствуют. В еловых лесах без примеси пихты, растущих на северной оконечности Сахалина, А.М. Ивлев выделял горно-подзолистые почвы, однако в более поздней работе он эти почвы отнес к буроземам. По нашим наблюдениям, под еловыми лесами п-ова Шмидта широко распространены почвы с хорошо выраженным осветленным горизонтом легкосуглинистого-супесчаного механического состава мощностью до 7—8 см. По мнению Б.Ф. Пшеничникова, подзолистые Al—Fe-гумусовые почвы распространены и в южной части Сахалина, что согласуется с выводами А.М. Ивлева о том, что подзолистые почвы могут формироваться в любой части острова на хорошо водопроницаемых, дренированных, легких по механическому и бедных по химическому составу породах.
В Японии под субальпийским хвойным лесом основным типом почв считаются подзолы, которые разделяются на 3 подгруппы: сухие, влажные железистые и влажные гумусовые; под темнохвойными лесами развиты также бурые лесные почвы. Распространены подзолы нешироко даже на Хоккайдо, что является следствием молодости вулканических почв.
Специфические почвы под темнохвойными лесами развиваются в областях современного вулканизма, где аэральные пеплопады постоянно омолаживают почвы и приводят к формированию слоистого почвенного профиля, в котором чередуются погребенные горизонты и пепловые прослойки. Строение профиля зависит от активности вулканов и от расстояния до очагов вулканизма. Например, на Камчатке под ельниками вулкана Шевелуч в почве насчитывается до 6—7 погребенных гумусовых горизонтов. С удалением от действующих вулканов количество четко выраженных пепловых прослоек и погребенных горизонтов снижайся и, кроме того, в нижней части профиля происходит некоторое утяжеление механического состава.
Скорость нарастания почвенного профиля сверху за счет отложения аэральной пирокластики вблизи действующих вулканов значительно выше, чем на некотором удалении от них. По интенсивности поступления и накопления пирокластического материала И.А. Соколов предложил выделять своеобразные зоны, сменяющие друг друга по мере удаления от очагов вулканизма.
Почвы, формирующиеся при постоянном отложении аэральных пеплов, рыхлые, для них характерны высокие водопроницаемость и порозность, хорошая аэрация. Почвообразование подельниками Камчатки идет по пути формирования кислых почв, насыщенных алюминием, с высоким участием магния в почвенном поглощающем комплексе. Содержание гумуса в горизонте A1 увеличивается с удалением от действующих вулканов от 1.75—2.26 до 2.59—5.71%, в елово-каменнобере-зовых лесах оно достигает 10%.
И.А. Соколов называет лесные почвы Камчатки слоисто-пепловыми вулканическими; С.В. Зонн с соавторами выделяют их в подкласс вулканических, в котором почвы ельников относят к типу ,,лесные сезонно-мерзлотные”; под ельниками моховыми развиваются торфянисто-сезонно-глееватые почвы, под ельниками хвощовыми — торфяно-перегнойные глеевые почвы, под елово-каменноберезовыми лесами — лугово-лесные коричнево-охристые почвы.
С увеличением возраста почв в почвенном профиле, возможно, появляется осветленный горизонт, что дало основание Ю.А. Ливеровскому отнести почвы еловых лесов Камчатки к подзолистым. На наличие подзолистого горизонта или его фрагментов под пихтовоеловыми лесами Курильских островов указывал А.Н. Дашков. Он же отмечал, что под темнохвойными лесами на южных склонах развиваются буроземы.
Процессы почвообразования на молодых вулканогенных продуктах зависят от теплообеспеченности и количества осадков. В теплом климате и при высокой влагообеспеченности эволюция почв в зональные типы происходит быстрее. Так, в Японии под субальпийским хвойным лесом на пирокластических отложениях формируются кислые гумусово-иллювиальные подзолистые почвы с содержанием гумуса в горизонте А до 13%. На вулкане Байтоушань (п-ов Корея) под пихтово-еловыми лесами развиваются торфянисто-подзолистые почвы на вулканических пеплово-гравелитовых отложениях.
Вулканические почвы достаточно плодородны; растения, поселяющиеся на них, обеспечены необходимыми элементами питания. По наблюдениям на Камчатке, лучшие условия для ели складываются на более зрелых почвах с большим количеством тонких частиц, что характерно для территории, более удаленной от очагов современного вулканизма. Это согласуется с результатами, полученными американскими авторами, по данным которых лучшие условия для темнохвойных пород наблюдаются на почвах с большим количеством тонких частиц в верхней части почвенного профиля; на почвах же, подстилаемых вулканическим пеплом, а также грубозернистыми отложениями и метаморфическими горными породами, по их сведениям, произрастают леса более низких классов бонитета.
Таким образом, область распространения ели неоднородна в почвенном отношении. Наиболее широко под темнохвойными лесами представлены бурые почвы, которые преобладают на Сахалине, Сихотэ-Алине и в значительной степени в Приамурье. На северной оконечности Сахалина (п-ов Шмидта) и на Шантарских островах под еловыми лесами развиты подзолистые почвы. В материковой части под еловыми лесами без примеси пихты формируются почвы, морфологический облик которых определяется влиянием длительной сезонной мерзлоты. Наконец, в районах современного вулканизма (Камчатка, южные Курильские острова, Хоккайдо) распространены своеобразные вулканогенные почвы.